Гидротурбины радиально-осевые

Гидротурбины радиально-осевые 256, [c.539]

В книге отражен опыт, накопленный отечественным гидротурбостроением, и дано представление о современных зарубежных конструкциях, приведены параметры агрегатов, определяющих состояние отрасли, рассмотрены конструкции поворотнолопастных, радиально-осевых и диагональных гидротурбин и изложены методы расчетов их узлов и деталей, даны представления об их напряженном состоянии. В изложенном виде некоторые из расчетов публикуются впервые. Конструкции ковшовых и горизонтальных капсульных гидротурбин, имеющих меньшее применение в отечественном гидротурбостроении, рассмотрены менее подробно. При расчете деталей этих машин в качестве аналогов могут быть использованы во многих случаях приведенные в тексте методы расчетов. [c.3]

Рис. 1.1. Схемы различных систем гидротурбин а — осевые (пропеллерные и поворотнолопастные) б — радиально-осевые в —диагональные г — ковшовые

Нормализация преследует цель ограничить число применяемых систем, типов и размеров (типоразмеров) гидротурбин и свести к минимуму разнообразие конструкций, сделав их наиболее прогрессивными. В соответствии с этим различают нормализацию систем и типов и нормализацию конструкций гидротурбин. В основу нормализации систем и типов (последние понимаются как совокупность конкретных типов, применение которых возможно в определенном диапазоне напоров) положена номенклатура, разработанная для поворотнолопастных (ПЛ) и радиально-осевых (РО) гидротурбин [39, 52 ] и являющаяся основным материалом при их выборе. [c.9]

Параметры вертикальных радиально-осевых гидротурбин [c.13]

В Ш12 г, чешским профессором В. Капланом было запатентовано осевое рабочее колесо с радиально расположенными лопастями и с наружным ободом, оказавшееся рекордным по быстроходности. У него = 1000 об/мин и QJ = = 2,0 м /с, тогда как у самых быстроходных радиально-осевых колес составляло 1,5 м /с. Однако его рабочая характеристика имела типичную для пропеллерных турбин узкую зону высоких значений к. п. д. Продолжая работу над этими колесами, Каплан обнаружил, что оптимум к. п. д. на пропеллерных рабочих характеристиках смещается по расходам при изменении угла установки лопастей рабочего колеса, и у него возникла идея создания поворотнолопастной турбины (см. рис. 1.1, а), у которой обод отсутствует и лопасти поворачиваются в соответствии с открытиями направляющего аппарата по комбинаторной зависимости. Такая турбина им была разработана и запатентована в 1916 г. Осевая поворотнолопастная гидротурбина, обладая высокой быстроходностью, Б то же время имеет пологую рабочую характеристику и высокие средневзвешенные значения к. п. д. Открытие комбинаторной зависимости и ставшее возможным применение рабочего колеса с поворотными лопастями являются крупнейшими достижениями гидротурбостроения в XX в. [c.18]

Радиально-осевые гидротурбины и их установки [c.27]

Рис. 11.10. Радиально-осевая гидротурбина Асуанской ГЭС

Методы получения наименьших зазоров по торцам лопаток при сборке радиальных аппаратов с промежуточным установочным кольцом на статоре рассмотрены при описании радиально-осевых гидротурбин (см. И.2) и статоров < И 1.2). Используя эти методы, зазор можно уменьшить в два-три раза. Подвеска лопаток и перераспределение верхнего и нижнего торцовых зазоров производится болтом 11 (см. рис. IV. 1), опирающимся на шайбу 10. [c.89]

Крышки радиально-осевых турбин всегда выполняют объединенными с верхним кольцом направляющего аппарата. При средних и повышенных напорах они имеют плоскую форму (см. рис. II.12). В крышках, несущих на себе пяту агрегата, часто применяется коническая или цилиндрическая переборка, передающая нагрузку на коробчатое сечение крышки (см. рис. 11.10 и 11.11) и повышающая жесткость несущего контура в сечении крышки. Внутренняя часть такой крышки оказывается свободной и облегчает доступ к подшипнику турбины. В некоторых гидротурбинах применяются крышки, выполненные [c.96]

РАБОЧИЕ КОЛЕСА РАДИАЛЬНО-ОСЕВЫХ ГИДРОТУРБИН [c.175]

Строительство крупных ГЭС в 20-х годах положило начало и советскому гидромашиностроению. Первые мелкие турбины строил московский завод имени М. И. Калинина средние и крупные агрегаты изготовлялись на Ленинградском металлическом заводе. Выпущенная в 1924 г. на ЛМЗ первая радиально-осевая турбина мощностью 370 кет при напоре 14 км для Окуловской ГЭС в 12 раз превысила среднюю мощность гидротурбин, построенных до революции. Первые пять лет советского гидротурбостроения (1924—1928) дали стране одну треть суммарной мощности гидротурбин, которые были выпущены за 44 предреволюционных года при этом средняя мощность советских гидроагрегатов превышала в 20 раз мощность агрегатов дореволюционного выпуска [21]. [c.61]

Вместе с тем на основе опыта постройки и эксплуатации для каждого типа гидротурбин (и насосов) экспериментально были определены диапазоны коэффициента быстроходности, в которых этот тип обеспечивает максимальный к. п. д. Так, поданным [73], относящимся к крупнейшим современным гидротурбинам, средние значения коэффициента быстроходности равны для осевых (пропеллерных) турбин S = 528 при среднем к. п. д. 93 %, для вертикальных радиально-осевых гидротурбин = 200 при среднем к. п. д. 94 % и для ковшовых турбин = 41 (на одно сопло) при к. п. д. 90,7 %. Имея значение /г,, можно достаточно надежно по одному этому параметру установить тип гидротурбины или насоса, обеспечивающий наивысшую экономичность. [c.18]

В 1960 г. завод сделал новый шаг в развитии гидротурбостроения и в повышении единичной мощности выпуском радиально-осевых гидротурбин для Братской ГЭС мощностью по 230 тыс. КВТ на напор 96 ж с диаметром рабочего колеса 5,5 м (рис. 5). [c.471]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗБУДИМОСТИ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ И ДЕМПФИРОВАНИЯ В РАДИАЛЬНО-ОСЕВЫХ РАБОЧИХ КОЛЕСАХ ГИДРОТУРБИН [c.69]

Приводятся результаты исследований возбудимости собственных частот колебаний радиально-осевых рабочих колес гидротурбин. Найдены также частоты возбуждаемых колебаний и коэффициенты демпфирования при различных условиях (в воздухе, в воде, при разных вариантах зазоров), [c.121]

В 1961 г. ЛМЗ были спроектированы и изготовлены самые мощные в мире радиально-осевые гидротурбины для Братской ГЭС N = 230 тыс. кет, Н 96 м, Di= = 5,5 м). Семнадцать таких мощных машин успешно эксплуатируются на гидроэлектростанции. Разрез турбины показан на рис. 1П. 2. [c.154]

Современное гидротурбостроение в СССР характеризуется ростом единичных мощностей гидротурбин. В этом отношении оно намного опередило зарубежные фирмы. Как выше указывалось, в СССР работают самые мощные в мире радиально-осевые турбины Братской ГЭС N = 230 тыс. кет), монтируются сверхмощные гидротурбины на Красноярской ГЭС (N = [c.158]

Сложную проблему представляет собой конструкция спиральной камеры для высоконапорных радиально-осевых гидротурбин большой мощности вследствие необходимости применения стальных листов большой толщины, вальцевать которые очень трудно или вообще невозможно. Поэтому актуальны работы по созданию спиральных камер смешанной конструкции, железобетонных со специальной армировкой, бандажи рованных и др. [c.159]

На рис. III. 10 приведены величины удельных показателей Q/ и П/ для поворотнолопастных и радиально-осевых гидротурбин на различные напоры, изготовленных разными фирмами за последние 8—10 лет. При этом значения Q и nj расположены в зоне, находящейся между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему пределам этих величин, при данной величине напора. Величина Q последних отечественных гидротурбин обычно находится у верхней кривой или даже вне ее, что свидетельствует о большой пропускной способности наших гидротурбин и меньших габаритах по сравнению с аналогичными заграничными машинами. [c.160]

Рис. III. И. Схема радиально-осевой гидротурбины для высокого напора

Рабочие колеса радиально-осевых гидротурбин ранее выполнялись литыми из углеродистой стали. С применением более мощных машин и больших напоров стали использовать нержавеющую сталь, а сами колеса при больших габаритах стали выполняться составными, сваренными из отдельных заготовок. [c.162]

В поворотнолопастных гидротурбинах, работающих при небольших напорах, подвод воды осуществлялся по бетонной спиральной камере. Статор турбины часто выполнялся в виде отдельных опорных колонн. Направляющий аппарат и подшипник имели конструкцию, аналогичную радиально-осевой турбине. Камера рабочего колеса выполнялась из отдельных отливок либо из стальных листов, сваренных в единую конструкцию. [c.162]

Однако до сих пор еще нет точного метода расчета рабочих колес высоконапорных турбин, что в значительной мере сдерживает гидравлические исследования по отработке и совершенствованию таких колес. В последнее время на ЛМЗ и в ЦКТИ проводились исследования по разработке более надежных методов расчета сребренных конических оболочек применительно к расчету крышек мощных гидротурбин. В результате на ЛМЗ создана методика расчета различных вариантов конструкций крышек поворотнолопастных и радиально-осевых колес. [c.164]

Развитие в конце XIX и начале XX вв. гидродинамики явилось толчком к появлению теоретически более обоснованных работ по расчету рабочих колес радиально-осевых турбин, в которых рассматривалась двухмерная осесимметричная задача течения жидкости в гидротурбине. [c.166]

Фиг. 57. Универсальная характеристика радиально-осевой гидротурбины.

В книге рассматриваются усталостная прочность рабочих колес и спиральных камер радиально-осевых и поворотно-лопастных гидротурбин, а также эксплуатационная нагруженность деталей и усталостные повреждения их. [c.2]

Замеры напряжений и деформаций деталей радиально-осевой гидротурбины в натурных условиях при работе их с номинальной мощностью показали, что динамические нагрузки составляют 10% статических (средних) и вызываются они вибрациями лопасти из-за неравномерности потока воды [78]. Аналогичные замеры в элементах поворотно-лопастной турбины на режимах разгона и при работе на номинальной мощности показали, что при пуске турбины в корневом сечении лопасти динамическая составляющая равна 60% статической нагрузки [86]. На выходной кромке лопасти динамическая составляющая при этом режиме достигает даже 100% статической нагрузки. [c.4]

При работе радиально-осевой, гидротурбины на пониженных напорах в пусковой период, или при нормальных напорах, но на частичных нагрузках, на рабочее колесо могут действовать также силы, связанные со срывом потока при обтекании лопастей рабочего колеса. Срыв потока может вызвать пульсации давления во всей проточной части, что подтверждается исследованиями на натурных машинах и в лабораториях. [c.11]

Процесс протекания воды по рабочим орга-нам гидротурбины излагается в первых работах конца XIX века на основе одномерной теории в приложении к расчету единственного существовавшего тогда типа реактивных гидротурбин—радиально-осевых. Одномерная теория основана на двух гипотезах полная симметрия потока в турбине относительно ее оси течение в каждом слое жидкости /г, выделенном двумя близкими осесимметричными поверхностями тока = onst (рис. HI. 16), происходит независимо от течения в остальных слоях. [c.165]

Фирма Фудзи начала изготовление гидротурбин с 1935 г. Фирмой изготовлено большое количество разнообразных типов гидротурбин радиально-осевых, поворотнолопастных, пропеллерных, ковшовых для напоров от 12 до 480 л( на общую мощность свыше 1 500 Мет (табл. 2-2). Большая часть выпущенных фирмой машин — радиально-осевые турбины малой и средней мощности [Л. 63]. Наибольшими но мощности являются турбины радиально-осевого типа, изготовленные фирмой в 1962 г. для ГЭС Шимотоки. Мощность турбины при напоре Я = 330 м составляет 69 Мет. В 1960 г. фирмой была выпущена одна из самых крупных в Японии турбин поворотно- [c.44]

Восстановление рабочих колес гидротурбин фирмы Нохаб. Гидротурбина радиально осевая мощностью 18 тыс.л. с., скорость вращения вала 187 об/мин. Рабочее колесо имеет 16 лопастей, вес 20 г. Материал колеса — стальное литье с содержанием углерода 0,46%. За 5 лет работы колесо турбккы подверглось значительным кавитационным разрушениям и при дальнейшей эксплуатации могло окончательно выйти из строя Места кавитационных разрушений можно было разбить на три группы [c.112]

На рис. П. 12 показан разрез по радиально-осевой турбине средней быстроходности, спроектированной и изготовленной ЛМЗ для Токтогульской ГЭС (см. табл. 1.3). Спиральная камера 1 и статор 8 выполнены подобно усть-илим-ским. На этой ГЭС, покрывающей пиковые нагрузки, гидротурбины значительную часть суток не работают. Для того чтобы обеспечить при этом минимальные потери через направляющий аппарат п избежать применения недостаточно надежных в условиях ГЭС резиновых уплотнений, в конструкции предусмотреШ) ми1П1мальные зазоры 21 (по торцам лопаток 0,2—0,3 мм, по соприкасающимся кромкам — около 0,1 мм). Чтобы обеспечить подобные [c.35]

В 1950 г. профессором В. С. Квятковским в СССР была предложена диагональная гидротурбина с поворотными лопастями В 1952 г. на диагональную поворотнолопастную турбину с приоритетом тоже от 1950 г. в ряде стран за рубежом был взят патент П. Дериацем. Диагональные турбины этой системы обладают столь же пологой рабочей характеристикой, как и осевые поворотнолопастные турбины, но превосходят их по кавитационным качествам и поэтому применяются при более высоких напорах, где имеют преимущества и по к. п. д. По сравнению с радиально-осевыми турбинами они являются более быстроходными, превосходят их по средневзвешенному к. п. д., но уступают по максимальным значениям к. п. д. и кавитационным качествам. За последние 20 лет диагональные гидротурбины нашли значительное применение как системы, позволяющие использовать преимущества поворотнолопастных турбин при повышенных напорах. Кроме того, обладая хорошими свойствами в обратимом режиме, они используются в качестве насос-турбин для ГАЭС (см. табл. 1.4). Эти их свойства объясняются некоторыми конструктивными особенностями и условиями преобразования энергии потока. Исследования различных типов диагональных турбин изложены в работе [24]. [c.42]

Ковшовые гидротурбины являются единственной системой активных турбин, применяемых в мощных агрегатах при напорах от 300 до 1767 м (на ГЭС Райссек Швейцария), В области напоров 300—600 м они в последние годы уступают свое место более быстроходным радиально-осевым турбинам, имеющим меньшую удельную массу и стоимость установленного киловатта мощности. [c.51]

ГЭС. Будут окончены проектно-конструкторские работы по созданию уникальных радиально-осевых гидротурбин для Рогунской ГЭС мощностью 615 МВт со встро- нным кольцевым затвором. [c.249]

На основе исследовательских работ, проведенных на опытном агрегате Волжской ГЭС им. XXII съезда КПСС, изготовленным заводом к началу работы XXII съезда КПСС, конструкторы получили ответ на многие вопросы проектирования гидротурбин, устанавливаемых на приплотинных и равнинных гидростанциях. В 1963 г. завод приступил к изготовлению новой серии уникальных радиально-осевых гидротурбин мощностью 508 тыс. кет с диаметром рабочего колеса 7,5 м для Красноярской гидростанции. Внесение принципиально новых конструктивных решений в проточную часть, дало возможность снизить диаметр рабочего колеса с 8,5 до 7,5 м, гарантировать максимальный коэффициент полезного действия турбины в 94% и получить общую экономию (по предварительным данным) 10 млн. рублей. [c.471]

Экспериментальное исследование возбудимости собственных колебаний и демпфирования в радиально-осевых рабочих колесах гидротурбин. Лникеев Г. И., Никифоров А. П.— В кн. Упругие и гидроупругие колебания элементов машин и конструкций. М. Наука, 1979. [c.121]

Работа ( измерение 3/00-5/28 испытание и градуировка устройств для ее измерения 25/00) G 01 L машин и аппаратов, контроль и регистрация G 07 С 3/00-3/14) Радиально-осевые гидротурбины F 03 В 3/02 Радиально-норижевые насосы F 04 С Радиально-сверлильные станки В 23 В 39/12 Радиально-упорные подшипники F 16 С 1 /10, 9/(14, 34-40)] [c.156]

После Великой Отечественной войны гидротурбостроение в СССР стало развиваться более интенсивно. Характерным для него было развитие научно-исследовательских и экспериментальных работ, обогащавших теорию турбин, особенно радиально-осевых и поворотнолопастных. В 1946 г. ЛМЗ были спроектированы и изготовлены новые радиально-осевые гидротурбины для разрушенной во время войны Днепровской ГЭС им. В. И. Ленина. Были созданы новые более мощные турбины (80 кет вместо 67 тыс. кет, к. п. д. увеличен с 90,2 до 93%), по габаритам не отличающиеся от прежних. Эти отечественные турбины превзошли по своим энергетическим и эксплуатационным качествам однотипные новые машины, поставленные после войны для той же гидростанции американской фирмой Ниюпорт — Ньюс они развивали большую мощность, работали более спокойно, были более удобны в обслуживании и более чувствительны при регулировке. Удельный расход металла новых американских турбин был равен 6,2 сек1кет, а отечественных—5,8 кгЫвт. [c.153]

ЛМЗ были спроектированы и изготовлены в 1965 г. первые радиально-осевые гидротурбины для Красноярской ГЭС иа Енисее мощностью N 508 тыс. кет в одном агрегате. Турбины эти будут работать при напоре Я = 95 м. Всего на гидростанции устанавливается 12 таких гидроагрегатов. Рабочее колесо турбин с входным диаметром D, 7,5 м HMeet габариты 8,65 X 4 л и весит 250 т. Два колеса этой турбины были полностью сварены на заводе и Северным морским путем были доставлены в 1965 г. на Красноярскую ГЭС. На рис. III. 3 показан разрез этого агрегата. [c.154]

На ХТЗ им. С. М. Кирова создаются крупнейшие высоконапорные радиально-осевые гидротурбины для Нурекской ГЭС с максимальной мощностью каждой турбины N = = 345 тыс. кет при напоре Я = 250- 275 м [c.154]

При анализе усталостной прочности лопастей поворотно-ло-пастных и рабочих колес радиально-осевых гидротурбин прежде всего следует рассмотреть нагрузки, действующие на них. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...